“好鋼用在刀刃上”減少造價 減鋼量改進施工節約七千萬
在減少建筑造價上，“水滴”的上部鋼結構屋架設計很值得大書一筆。“水滴”的鋼結構屋架是由一榀一榀V字形平行弦主行
桁架支撐，通過大量分析，僅此一項就使用鋼量從
中標設計所需的17000噸降到13000噸。
“用鋼量少了但分布更均勻了；更重要的是結構性能在提高，比如結構線性
屈曲特征值由2.7增大到5.1，這個數字變化的意義是：‘水滴’鋼結構原來
荷載加到2.7就會失穩，通過對日方方案優化修改，最大荷載可增到5.1，對增強
抗震性意義重大。另外，
鋼材厚度也由24公分降到20公分。”副總工程師宋徹告訴記者。
好鋼用在刀刃上”的鋼材合理分布最明顯的效果是：“鋼材用量縮減了4000噸，節省了5600萬元；日方確定方案時用的鋼號是Q390，最后我們用的是Q345，鋼的標號也降下來了。2004年招標時國內還沒有Q390鋼材，國家也提出舉辦節約奧運。鋼號降下來用國產的鋼材意義很大。”
宋徹說，“‘水滴’總造價是14.2億，鋼結構屋架本身中標時用鋼造價是1.95億，若全部靠進口得2億左右，選用國產鋼從加工、運輸、調裝上就能節省40%到60%。”
天津土質不好，特別是場館地基在水洼地帶，“我們打樁就選用
預應力管裝，2003年開工打樁就選用此方法又節約了資金。原來中標時打樁預計需投資3000多萬，改成預
應力管裝后預算是1952萬，又節約了1000多萬。”
水滴奇異無規律可循 進場傻眼一坐一天半
2005年9月2日，負責“水滴”屋面施工的沈陽遠大
鋁業工程有限公司項目經理李瑩從沈陽趕到天津，當天進入現場，他馬上就傻眼了。“整個屋蓋根本無規律可循，我第一感是無從下手。來之前在家里研究了好多方案，到現場發現全部是紙上談兵。”
2003年8月28日天津奧林匹克中心體育工程正式開工。“水滴”在土建、看臺、鋼結構屋架逐項完工后，這個呈不規則橢圓形的“大水滴”設計和施工難度最大的另一塊“硬骨頭”——屋蓋施工“粉墨登場”。
據了解，承擔屋蓋工程施工的3家單位分別是：華方幕墻裝飾公司承擔屋蓋最內圈
陽光板施工；
澳大利亞來實承擔整個屋蓋
防水板施工；屋面
裝飾板加
玻璃幕墻由沈陽遠大鋁業工程有限公司承擔，占屋蓋工程量50%。
李瑩面對這個陌生的“龐然大物” ，在球場中心點(整個場館只有一個坐標圓點，不管是看臺施工還是鋼結構、土建結構施工全用這一個坐標點，這個點位于球場的正中心)整整坐了一天半，“我想怎么測啊！對我的挑戰首先是測量放線。”
現場放線條件和想象的完全是兩回事兒，“水滴”整個屋蓋是不規則的雙曲面。李瑩先觀察地形，想上到屋面，“但上不去，我突然發現鋼結構施工結束后有一架沒卸走的垂直扶梯可通到屋面，趕緊爬上20多米，下到地面后，又到看臺最高點觀察，有了點想法。”
但回到場心圓點，放線問題還是沒有解決。“我坐到圓點上想怎么測，打電話到公司總部咨詢，但不到現場誰也不知道該怎么測。坐在那里，我一抬頭發現對面土建墻體有幾個
窗洞口，一共大概是八個洞，線能直接打出去嗎？我那時腦子里一閃。‘全站儀’是否能解決此問題？我趕緊咨詢使用過這種儀器的同行，把想法一說，OK，可以測了。”
把點引出去的放線問題兩天后解決。
全站儀”解決攔路虎 大
型鋼結構會“飄移”
“全站儀”在這時承擔了極其重要的角色。它的使用原理是——已知一個點通過遠紅外線就可以測到任何空間一點的坐標值。李瑩承認，“我們公司以前也干過大型體育場，但結構都不一樣，對‘全站儀’也很陌生。一開始我只想到用普通的測量方式比如經緯儀、水平儀等，但這些儀器對異形測量完全無效。我在那兒坐了一天，想出用‘全站儀’，之前僅聽說過卻沒使用過。”
大型鋼結構普遍存在的問題是“動”——飄移。李瑩說，“不像土建樓，因為
熱脹冷縮金屬
建材早中晚三個時間段溫度值都不一樣。”記者采訪當天室外溫度零下8攝氏度，李瑩指了指工地，“現在去測也是變值，本身它的結構非常大，測量以后發現是‘動’的，而這種‘動’通過理論計算加上先進的節點處理可以消化熱脹冷縮的溫差變化值，保證玻璃的安全性。”
水滴“皮膚”是
鋁板玻璃 前期測量兩萬五千個點
沈陽遠大鋁業工程有限公司總工程師崔慶輝的聲音從電話里清晰地傳過來，對于“水滴”的不規則幾何造型，這位總工告訴記者，“用幾個數字就能形象說明：‘水滴’經線曲度半徑最大是350米，最小是50米；緯線最長是215米，最短是35米。沒有任何幾何規則。”
“從難度上講，設計上的難點是深度變形和荷載重量的
鋁合金板熱脹冷縮和
硬度。經緯采用電腦的三維照排版技術，精確到每一個板塊的。‘水滴’需使用大塊鋁板23000塊、玻璃5300塊，要把所有這些材料組合成一個水滴狀。”
要把面積達48000平方米的“金屬裝飾板”和18000平方米的“雙鋼化夾膠”玻璃覆蓋到“水滴”上。設計上的難點落實到施工時，項目經理李瑩遇到的第二個“攔路虎”是，如何讓這些材質各異的“皮膚”安全妥帖地覆蓋好。
李瑩：“我們首先測量鋼結構的誤差率。按理論在異形鋼架上覆蓋玻璃幕墻時，可能會出現包不過來或包不順溜的情況，本身鋼結構完工后與施工標準就有很大偏差，比如，實際鋼結構和土建允許誤差值在2公分，而玻璃最大允許偏差值是3毫米，超過3毫米就裝不上。”
進場之前初步設計已形成，深化設計時把誤差值消化掉，沈陽遠大前期測量投入14人，歷時一個半月，于2005年11月結束測量工作，李瑩說，“我們共測了25000多個節點。”
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